摘要：本文重点研究分析了矿山法隧道机械化施工的具体施工流程，其中重点包含了小导管的铺设、土方开挖以及拱架搭建等全部的施工流程采取了机械化操作，通过机械化施工可以实现更加安全高效的工作开展，大大提高了整个工程施工的效率和质量。
关键词：矿山法隧道；机械开挖；工程应用
矿山法自从上世纪80年代末在北京地铁发现首次进行试用，在我国已经经历了将近30年的发展历程，矿山法在整个工艺技术上正在不断朝着机械化和智能化方向上发展，但是在实际的生活当中仍然存在很多工作环节，需要通过人工操作的方法来进行处理。在整个工作流程当中，相关工作人员的劳动强度较大，同时平均每天的生产和工作效率，相比于盾构法的施工效率仅占有8.3%。矿山法在我国国内又被称之为潜埋暗挖法，在该校施工技术当中研究成果相对较多，通过对一些复杂地质环境条件下城市地下通道线路的开发技术的运用，相关工作人员作出了有效的研究和分析，同时也取得了良好的应用成果。但是在实际的施工过程当中，只是在某一个施工流程当中运用了机械开挖的方式，和理想状态下的全机械化开挖工作还存在明显的差距。
1.隧道开挖工程发展现状
在我国城市内部的轨道交通工程的开展过程中，由于隧道本身的稳定程度较低，周围的岩石结构很难形成单独的支撑体，并且城市内部的轨道交通，在遇到周围环境比较复杂的情况下，对整个施工沉降量有着非常严格的标准。由于施工地质条件的差异性，在一些山体隧道施工过程中和普通的隧道施工存在着较大的差异，并且针对矿山法的施工还存在明显的局限性。本文重点针对城市轨道交通施工当中，矿山法隧道机械化施工流程进行了分析和研究，通过台街施工法对不同环节的隧道施工流程进行了集成化和机械化，以此来有效提高整个隧道工程施工的机械化水平，实现了整个隧道工程的安全高效化开展。矿山法在我国很多地铁工程施工当中都有着非常广泛的运用，并且对推动我国地铁工程的顺利开展有着重要的意义
2.机械化开挖方法
矿山法隧道机械化施工过程当中，需要对凿岩台车悬臂掘进机以及辅助机械设备加以运用，在这些设备的使用过程当中，具有更加简单灵活以及体积较小等特点，有效实现了机械化工程施工模式。在超前小导管的铺设工作当中，需要将排出的土壤及时的运出场地以外，并且通过架设相应的房屋设备来进行安全保障。
在我国某城市地铁工程施工当中，通过机械化开发法律有效应用，在整个地铁开关的工作效率上有着明显的提升，机械开发法在隧道施工当中采用的是环形开挖方式来加以进行，整个台阶的长度上小于4米，并且高度为2.5米，台阶的核心长度大小超过1.5米，在开发工作当中使用左右臂机械配合工作，将开发区域的土壤进行彻底的清理，依照具体的开发工作流程来进行操作，如图1所示：
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图1机械开挖示意
2.1超前小导管打设
在隧道机械开发工作当中需要针对工作面超前小导管来进行有效的铺设，在进行该项工作施工当中需要针对拱顶的两侧方向来进行开展，在钻孔施工之前需要依照工程的施工和设计标准，针对施工区域范围内的延时条件以及孔位的大小进行有效的标记，依照每一根小导管的铺设条件及时进行注浆操作，同时对粉土和粘土的地质条件加以格外的重视。在一些含有卵石的地质条件当中，可以使用震动旋转式设备来进行清理，在完成超前小导管的铺设工作之后，需要通过夹紧设备对小导管进行充分的固定，同时使用反转打锚杆设备针对小导管的中心区域来进行隔离。
2.2土方开挖工艺
在土方开发工作当中需要依照自上而下的顺序来进行开挖施工，在拱顶区域范围内需要先开挖中间区域，然后再对两侧区域进行挖掘，依照开发过程当中的地质环境特点，针对后两侧的开挖中心点进行有效的设定，实际的开发距离不能超过750毫米。在开挖施工过程中，如果遇到粘土或者是粉土地层，需要使用切割设备对土壤进行切割，同时针对一些粉细沙和卵石可以通过人工开挖来进行施工，在人工开发工作中严禁触碰到隧道的外表面，防止对隧道外表面产生划伤等不良问题。
2.3格栅/拱架安装工艺
在运用浅埋暗挖设备过程中，需要保证设备右臂的抛头可以完成完整的拱部铣槽作业，通过左臂辅助人工安装格栅使得浅埋暗挖设备在工作过程当中，可以通过自带混凝土喷射机来进行独立操作，以此来保证整个喷射工作的自动化进行。在初期支护工作完成之后，需要进行灌注浆，灌注浆填充需要通过隧道的拱固和边条区域来进行设置，同时在纵向间距的设定当中，可以以拱形以上2.0米，边墙3.0米以及纵向间距3.0米的区域位置来进行注浆孔的设定，在注浆施工过程中需要分两个环节来加以进行，在第1个环节工作当中需要距离开挖工作面3~5米，实际注浆的压力大小需要从浆液的表面来进行控制，以此来防止二次开发面的产生。注浆完成之后的压力大小保持在0.35MPa，依照不同的地质监测状况可以使用多次补充注浆的方法来进行施工。
2.4监控测量工艺
依照工程的具体施工特性以及具体的施工情况，对监测项目的地面成交量来进行有效的判断，在拱顶下沉和隧道收敛工作当中，对中心线的沉降面曲线来进行有效的显示，防止在导洞开发工作当中产生地表面沉降量过大等问题，提高整个隧道开挖工作的安全性和稳定性，在整个隧道工程的施工过程中，相关施工人员也需要针对监控测量工作加以充分的重视，保证整个隧道开挖的效率和质量。
3.结束语
城市轨道交通矿山法隧道机械化施工适用在多种复杂的地质条件当中，在每一个不同的施工流程当中都使用机械化的施工方法。通过机械施工有效代替人力施工，可以有效降低相关施工人员的工作强度，同时在整个施工效率和施工质量上都有着明显的提升，整个施工流程安全可靠，针对一些地面沉降或者是拱顶下沉等问题都可以得到有效的预防。
参考文献：
[1]刘军，王利民，薛洪松，杨志男，刘希胜.矿山法隧道机械开挖工艺及工程应用研究[J].建筑技术，2018，49（11）：1194-1197.
[2]李浩.矿山法修建水下隧道的设计要点[J].工程建设与设计，2018（19）：108-109.
[3]唐冬云，陈培帅，黄威.城市地铁区间隧道矿山法施工技术研究[J].中国水运（下半月），2018，18（06）：199-200.
[4]高军.《武广客运专线大断面双线隧道防排水设计施工技术要点》.2007，《铁道标准设计》[J].
[5]高军.《郑万高铁隧道新型锚杆施工工艺性试验研究》.《铁道技术监督》.2018.01
[6]高军.《荷载箱在郑万高铁白河特大桥基桩试验中的应用》.《铁道技术监督》.2017.03
[7]高军.《隧道超前地质灾害预报TSP系统中应用像点法处理数据的研究》.《铁道技术监督》.2006.10
[8] 高军.《新建铁路隧道二衬开裂与渗漏成因和防治措施》.《铁道技术监督》.2010.08
[9]高军.《浅谈铁路隧道超前周边注浆施工技术》.《民营科技》.2014.1
[10]高军，詹跃跃，刘凯，李波.《郑万高铁不良地质三维建模与修正分析》《隧道建设（中英文）》.2018.02
[11]高军.《隧道超前地质灾害预报TSP系统中应用像点法处理数据的研究》.《铁道建筑》 2006.10
[12]高军，王立军，马建忠，闫志刚，林晓《铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术探究》《农家参谋》 2017.18
论文作者:高军1，2,林晓3,陈拥军4,王伟4,翁小川5
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：隧道论文; 工作论文; 矿山论文; 导管论文; 地质论文; 超前论文; 机械论文; 《基层建设》2020年第1期论文;